本文關(guān)鍵詞：SBA-15分子篩基柴油加氫脫硫催化劑制備及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高硫含量柴油的使用是造成酸雨的根源之一。開發(fā)更高HDS活性的催化劑，充分利用現(xiàn)有裝置的技術(shù)優(yōu)勢來實(shí)現(xiàn)燃油的超深度加氫脫硫，是當(dāng)前該研究領(lǐng)域的重點(diǎn)研究課題，尤其對(duì)于象中國這樣的發(fā)展中國家。 中微雙孔分子篩載體具有其獨(dú)特的分級(jí)孔道結(jié)構(gòu)和較高的水熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，是一種性能優(yōu)異的催化劑載體。但是，目前對(duì)于中微雙孔分子篩基HDS催化劑的研究并不完善，尤其是此類催化劑HDS活性機(jī)理尚不明確，改性缺乏理論指導(dǎo)等。因此，需要對(duì)中微雙孔分子篩基HDS催化劑的制備、反應(yīng)機(jī)理等做更深入的研究。 本文首次以中微雙孔分子篩SBA-15負(fù)載Ni-Mo和Co-Mo雙金屬活性組分制備了系列深度HDS催化劑，通過XRD、UV-Vis、TEM、TPR和低溫N2吸附-脫附等技術(shù)對(duì)所制備的負(fù)載型催化劑進(jìn)行了表征，用柴油中最難脫除的代表性芳香族硫化物（二苯并噻吩和4，6-二甲基二苯并噻吩）評(píng)價(jià)了所制備的催化劑的HDS活性，并與某商業(yè)催化劑作了比較。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該系列催化劑最佳Ni/Mo和Co/Mo的原子比均為0.50，在相同反應(yīng)條件下，Ni-Mo催化劑比Co-Mo催化劑HDS活性更高，預(yù)加氫脫硫（HYD）選擇性更高。這是本文的新意之處。 本文采用金屬氧化物MO（V_2O_5、Y_2O_3、CeO_2和Nd_2O_3）對(duì)SBA-15載體進(jìn)行改性，然后負(fù)載Ni(Co)/Mo原子比為0.50的Ni(Co)-Mo活性組分制備了系列Ni(Co)Mo/M-SBA-15催化劑。通過分析催化劑的結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)等，探討改性金屬氧化物的種類對(duì)催化劑HDS活性和反應(yīng)產(chǎn)物路徑選擇性的影響。結(jié)果表明，Nd、Y、Ce、V等金屬氧化物改性后，都能改善Ni(Co)Mo氧化物在SBA-15上的分散度，，且加強(qiáng)了Ni(Co)Mo活性組分與載體的相互作用力。Nd、Y、Ce改性后，HDS反應(yīng)中， HYD選擇性降低，DBT轉(zhuǎn)化率略有下降；V改性后，HYD選擇性增加，DBT轉(zhuǎn)化率略有增加。本文提出弱酸性金屬氧化物改性SBA-15有助于提高對(duì)大分子硫化物的HDS活性，弱堿性金屬氧化物改性則相反，可采用HDS活性中心理論之一的遙控模型解釋Nd、Y、Ce改性SBA-15后Ni(Co)-Mo催化劑HDS下降的現(xiàn)象。這是本文的另一新意之處。 由于V_2O_5改性SBA-15分子篩Ni-Mo催化劑的HDS活性比改性前更高，本文再深入研究了不同V_2O_5（2wt.%、4wt.%、8wt.%）含量對(duì)HDS性能的影響。結(jié)果表明，隨著V_2O_5含量的增加，催化劑對(duì)DBT的HDS活性先增加后減少，當(dāng)V_2O_5含量為4wt.%時(shí)，HDS活性最高。只有當(dāng)改性氧化物含量適中時(shí)，才能避免因較高時(shí)活性組分與載體較強(qiáng)的相互作用或較低時(shí)活性組分較差的分散性造成反應(yīng)活性降低。Ni-Mo/V(4)-SBA-15催化劑用量0.30g，在溫度為340℃、初始?xì)鋲?.0MPa、攪拌速率500rpm及反應(yīng)液用量40mL的釜式反應(yīng)器中，硫含量為1900μg·g-1的柴油脫硫率為93.3%，硫含量為370μg·g-1的柴油脫硫率為97.2%，高于某商業(yè)催化劑。
【關(guān)鍵詞】：中微雙孔分子篩 SBA-15 二苯并噻吩 柴油 加氫脫硫 金屬氧化物改性
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TE624.9
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目錄9-12
• 第一章 緒論12-29
• 引言12-13
• 1.1 柴油深度脫硫方法13-16
• 1.1.1 非加氫脫硫技術(shù)13-15
• 1.1.2 加氫脫硫技術(shù)15-16
• 1.2 柴油加氫脫硫載體材料16-18
• 1.2.1 單一組分氧化物載體16-17
• 1.2.2 復(fù)合型多元氧化物載體17
• 1.2.3 介孔分子篩載體17-18
• 1.3 SBA-15 分子篩用于 HDS 反應(yīng)研究進(jìn)展18-21
• 1.4 HDS 催化劑活性中心結(jié)構(gòu)模型21-24
• 1.4.1 CoMoS 模型21-22
• 1.4.2 遙控模型22-23
• 1.4.3 Rim-edge 模型23-24
• 1.5 HDS 反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)力學(xué)24-26
• 1.5.1 HDS 反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)24-25
• 1.5.2 HDS 動(dòng)力學(xué)模型25-26
• 1.6 本文的研究思路及創(chuàng)新之處26-27
• 1.7 本文研究的主要內(nèi)容27-29
• 第二章 實(shí)驗(yàn)原料及表征儀器29-35
• 引言29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料與化學(xué)試劑29-30
• 2.2 儀器設(shè)備30-31
• 2.3 表征方法31-33
• 2.3.1 H_2程序升溫還原(H2-TPR)31
• 2.3.2 紫外/可見漫反射光譜(UV-Vis )31-32
• 2.3.3 X 射線粉末衍射(XRD)32
• 2.3.4 低溫 N2吸附-脫附(N2Ad-desorption measurements)32
• 2.3.5 透射電子顯微鏡 (TEM)32-33
• 2.3.6 X 射線光電子能譜(XPS)33
• 2.4 催化劑活性分析33-35
• 2.4.1 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)33-34
• 2.4.2 氣相色譜(GC-FID)34
• 2.4.3 氣相色譜硫化學(xué)分析儀(GC-SCD)34
• 2.4.4 微庫侖儀34-35
• 第三章 Ni-Mo/(M)-SBA-15 加氫脫硫催化劑的制備及性能35-59
• 引言35
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分35-39
• 3.1.1 催化劑的制備35-36
• 3.1.2 催化劑的硫化36-37
• 3.1.3 催化劑表征37
• 3.1.4 加氫脫硫活性評(píng)價(jià)37-39
• 3.2 結(jié)果與討論39-57
• 3.2.1 Ni-Mo(x)/SBA-15 催化劑表征結(jié)果39-44
• 3.2.2 Ni-Mo(0.50)/M-SBA-15 催化劑表征結(jié)果44-50
• 3.2.3 催化劑的 HDS 性能50-53
• 3.2.4 HDS 反應(yīng)路徑選擇性53-57
• 3.3 本章小結(jié)57-59
• 第四章 Co-Mo/(M)-SBA-15 加氫脫硫催化劑的制備及性能59-77
• 引言59
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分59-60
• 4.1.1 催化劑的制備59
• 4.1.2 催化劑的硫化59-60
• 4.1.3 催化劑表征60
• 4.1.4 加氫脫硫活性評(píng)價(jià)60
• 4.2 結(jié)果與討論60-75
• 4.2.1 Co-Mo(x)/SBA-15 催化劑表征結(jié)果60-64
• 4.2.2 Co-Mo(0.50)/M-SBA-15 催化劑表征結(jié)果64-66
• 4.2.3 Co-Mo(y)/SBA-15 催化劑表征結(jié)果66-68
• 4.2.4 催化劑的 HDS 性能68-72
• 4.2.5 催化劑的 HDS 反應(yīng)選擇性72-74
• 4.2.6 Ni-Mo 系與 Co-Mo 系催化劑的 HDS 性能及產(chǎn)物選擇性比較74-75
• 4.3 本章小結(jié)75-77
• 第五章 Ni-Mo/V(x)-SBA-15 加氫脫硫催化劑的制備及性能77-87
• 引言77
• 5.1 實(shí)驗(yàn)部分77-78
• 5.1.1 催化劑的制備77
• 5.1.2 催化劑的硫化77-78
• 5.1.3 催化劑表征78
• 5.1.4 加氫脫硫活性評(píng)價(jià)78
• 5.2 結(jié)果與討論78-86
• 5.2.1 催化劑表征結(jié)果78-81
• 5.2.2 催化劑 HDS 性能81-86
• 5.3 本章小結(jié)86-87
• 結(jié)論與展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-98
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果98-99
• 致謝99-100
• 附件100

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：384259